人教版高中物理选修3-5知识框图

第16章动量守恒定律【单元知识网络】动量守恒定律实验：探究碰撞中的不变量基本概念冲量定义式：I=Ft；方向：与F同向意义：表示力对时间的积累动量定义式：P=mv；方向：与v同向动量的变化：∆𝑃=𝑃2−𝑃1动量定理内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量公式：𝐼=𝐹合𝑡=𝑃2−𝑃1=𝑚𝑣2−𝑚𝑣1动量守恒定律内容：系统不受外力或所受外力d矢量和为0，这个系统的总动量保持不变公式①𝑃′=𝑃，作用前后总动量相同②∆𝑃=0，作用前后总动量不变③∆𝑃1=∆𝑃2，相互作用的两个物体动量d变化大小相等，方向相反守恒条件①系统不受外力的作用②系统所受的外力之和为0③内力远大于外力，且作用时间短④系统在某一方向的外力之和为0，系统该方向上动量守恒应用反冲、火箭、人船模型【重点概念梳理】1.动量、动能、动量变化量动量动能动量变化量定义物体的质量和速度的乘积物体由于运动而具有的能量物体末动量与初动量的矢量差定义式P=mv𝐸𝑘=12𝑚𝑣2∆P=𝑃′−𝑃特点矢量、状态量标量、状态量矢量、过程量关联方程P=√2𝑚𝐸𝑘P=2𝐸𝑘𝑣𝐸𝑘=𝑝22𝑚𝐸𝑘=12𝑝𝑣∆p=m𝑣′−𝑚𝑣2.动量定理、动能定理项目动量定理动能定理内容合外力对物体的冲量等于物体动量的变化合外力对物体做的总功等于物体动能的变化意义描述力在时间过程中的累计规律描述力在空间过程中的累积规律表达式𝐼合=∆𝑃Ft=m𝑣2−𝑚𝑣1𝑊合=∆𝐸𝑘Fs=12𝑚𝑣22−12𝑚𝑣12特点矢量式矢量式3.动量守恒定律、机械能守恒定律定律动量守恒定律机械能守恒定律对象两个（或两个以上）质点组成的系统两个（或两个以上）质点组成的系统内容一个系统不受外力或者所受外力之和为0，这个系统的总动量保持不变在只有重力（弹力）做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变表达式𝑚𝑣1+𝑚𝑣2=𝑚𝑣1′+𝑚𝑣2′∇p=0∆𝑝1=−∆𝑝2𝐸𝑘+𝐸𝑝=𝐸𝑘′+𝐸𝑝′∆𝐸𝐴增=∆𝐸𝐵减特点矢量式标量式适用条件系统所受合外力为0或某一方向的合外力为0只有系统内部的重力和弹力做功，其他内力和外力都不做功4.碰撞分类标准种类特点能量是否守恒弹性碰撞动量守恒、机械能守恒非完全弹性碰撞动量守恒、机械能有损失完全非弹性碰撞动量守恒、机械能损失大碰撞前后动量是否共线对心碰撞（正碰）碰撞后速度共线非对心碰撞（斜碰）碰撞后速度不共线第17章波粒二象性【单元知识网络】波粒二象性光的粒子性能量的量子化黑体与黑体辐射热辐射黑体辐射普朗克假设光电效应现象：光现象转化为电现象本质：电子-吸收光子-光电子结论：光具有粒子性光子说：光能量𝜀=ℎ𝜈光电效应方程：𝐸𝑘=ℎ𝜈−𝑊0康普顿效应光子的动量光的波动性光波是概率波粒子的波动性物质波：𝜆=ℎ𝑝概率波不确定性关系Δ𝑥Δ𝑝≥ℎ4𝜋第18章原子结构【本章知识网络】原子结构电子的发现阴极射线→电子→汤姆孙“枣糕模型”比荷（q/m）的测定卢瑟福核式结构α粒子散射实验原子、原子核d尺寸、电荷氢原子光谱光谱发射光谱连续光谱线状谱→光谱分析吸收光谱实验规律：巴尔末公式1𝜆=𝑅122−1𝑛2𝑛=3、4、5、、、波尔的原子模型能量量子化、轨道量子化、能级跃迁、波尔理论对氢光谱的解释激光产生机理：受激吸收和受激发射特点：相干性好（单色性好）、平行度好、方向性好、亮度高、能量集中第18章原子核【本章知识结构】原子核原子核的组成质子（𝐻11）的发现(卢瑟福)𝑁714+𝐻𝑒24→𝑂816+𝐻11中子（𝑛01）的发现（查德威克）𝐻𝑒24+𝐴𝑙1327→𝑃1530+𝑛01核子：质子和中子的统称核力：只存在于相邻核子间的强相互作用力，是短程力原子核的变化衰变三种放射线的实质以及特征𝛼衰变、𝛽衰变半衰期：𝑁余=𝑁原12𝑇𝑚余=𝑚原12𝑇人工转变正电子的发现：𝑃→𝑆𝑖1430+𝑒;101530放射性同位素及其应用重核裂变原理→链式反应及其应用应用：原子弹、核电站轻核聚变热核反应条件；应用：氢弹、受控热核反应核能质能方程𝐸=𝑚𝑐2粒子和宇宙粒子分类、夸克模型宇宙的演化、恒星演化【重点概念梳理】1.重要实验科学家实验结果/结论贝克勒尔铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构卢瑟福α粒子轰击氦原子核发现了质子查德威克α粒子轰击铍原子核发现了中子约里奥·居里夫妇α粒子轰击铝箔发现放射性同位素和正电子2.三种射线的比较种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流（高频电磁波）带电荷量2e-e0质量4𝑚𝑝𝑚𝑝/1836静止质量为0符号𝐻𝑒24𝑒;10γ速度0.1c0.99cc贯穿本领最弱较强最强贯穿实例用纸能挡住穿透几毫米的铝板穿透几厘米的铅版对空气的电离作用很强较弱很弱产生机制核内两个中子核两个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从原子核抛射出来核内的中子可以转化为一个质子和一个电子，产生的电子从核中发射出来放射性原子核在发生α衰变、β衰变后产生的新核如果处于高能级，当它向低能级跃迁时，辐射γ光子注：天然放射现象说明原子核是有内部结构的。元素的放射性不受单质和化合物存在形式的影响。3.原子核衰变规律衰变类型α衰变β衰变衰变方程𝑋→𝑌𝑍;2𝐴;4+𝐻𝑒24𝑍𝐴𝑋→𝑌𝑍:1𝐴+𝑒;10𝑍𝐴衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子2𝐻+2𝑛01→𝐻𝑒2411𝑛→𝐻11+𝑒;1001衰变规律电荷数守恒、质量数守恒4.核反应类型及重要的核反应方程核反应类型核反应方程式与其相关的重要内容衰变（α、β衰变）𝑈→𝑇ℎ90234+𝐻𝑒2492238α衰变实质：2𝐻+2𝑛01→𝐻𝑒2411𝑇ℎ→𝑃𝑎91234+𝑒;1090234β衰变实质：𝑛→𝐻11+𝑒;1001人工转变𝑁+𝐻𝑒24→𝑂816+𝐻11714质子的发现（1919年）卢瑟福𝐵𝑒+𝐻𝑒24→𝐶612+𝑛0149中子的发现（1932年）查德威克𝐴𝑙+𝐻𝑒24→𝑃1530+𝑛011327人工放射性同位素的发现玛丽·居里夫妇𝑃→𝑆𝑖1430+𝑒101530正电子的发现（1934年）约里奥·居里夫妇裂变𝑈+𝑛01→𝑆𝑟3890+𝑋𝑒54136+10𝑛0192238𝑈+𝑛01→𝐵𝑎56144+𝐾𝑟3689+3𝑛0192238链式反应聚变𝐻+𝐻13→𝐻𝑒24+𝑛0112受控热核反应5.确定衰变次数设放射性元素𝑋𝑍𝐴经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素𝑋𝑍1𝐴1，则表示该核反应的方程为：𝑋→𝑋1𝑍1𝐴1+𝑚𝑒;10+𝑛𝐻𝑒24𝑧𝐴根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A=A1+4nZ=Z1+2n-m